TI蜗杆传动的有限元建模及分析
渐开螺旋面包络环面蜗杆传动简称为TI蜗杆传动。根据包络次数TI蜗杆传动可以分为一次包络TI蜗杆传动和二次包络TI蜗杆传动。在一次包络TI蜗杆传动中，蜗轮是一个普通的渐开线斜齿圆柱齿轮，蜗杆则是由渐开线斜齿圆柱齿轮包络而成的。对TI蜗杆传动进行有限元分析，得到的结果可以直接指导修形从而更大地发挥TI蜗杆传动的优势，因此具有重要意义。
主要对一次包络TI蜗杆传动建立数学模型进而在ANSYS中建立有限元模型并进行传动接触状态的分析，讨论了四种安装误差对TI蜗杆传动的影响。具体研究内容如下：
根据啮合原理和微分几何原理，借助坐标变换公式，由渐开线的公式最终推导出TI蜗杆的齿面方程，建立了TI蜗杆传动的数学模型，为建立TI蜗杆传动的有限元模型提供了可能。
由于TI蜗杆齿面复杂，直接在有限元软件ANSYS中建模比较困难。综合利用了Matlab、Pro/e和ANSYS三种软件，提出了一种新的建模方法。这种方法尽可能地避免了人工数据输入，最大可能地实现了建模过程的参数化，可以根据需要调整模型的精度，适用于复杂曲面的建模。
空间形体的面一面接触分析是一种比较困难的分析，它涉及到摩擦、初始接触状态、各个参数的选取等方面。讨论了面一面接触分析的基本步骤、各个参数的选取原则、网格划分方式、加载方式等。分析结果表明在TI蜗杆传动中接触表面有适当的载荷分布，可以承受较大的载荷，是一种很有前途的传动方式。
在标准安装情况下接触分析的基础上,讨论了在TI蜗杆传动的装配过程中四种安装误差对传动的影响，比较了各种安装误差对接触区域和接触应力的影响情况。研究结果对于合理控制TI蜗杆传动的安装误差具有重要意义。
TI蜗杆传动;有限元分析;安装误差
河北联合大学;河北理工大学
硕士
机械制造及其自动化
黄永强
2007
中文
TH132
60
2007-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）